高中化學人教必修二教師用書：第四章 第一節(jié) 第2課時 海水資源的開發(fā)利用含解析

第2課時海水資源的開發(fā)利用

圈罪給凰盍閶——揚帆起航退刃款,去

「學習目標令＞」

1.了解海水資源的開發(fā)及利用前景。

2.了解海水淡化的方法，掌握海水的蒸儲。

3.掌握海水化學資源的開發(fā)和利用，即海水制鹽，海水中提取

鎂、浪、碘等。

「基礎盤點6＞」

一、海水水資源的利用

1.海水水資源

海洋約占地球表面積的71%,海水占地球總水量的97%。

2.海水水資源的利用

(1)直接利用海水進行循環(huán)冷卻。

(2)海水的淡化：

①海水淡化的主要方法：蒸譙法、電滲析法、離子交換法。

②海水的蒸儲

a.原理:

b.注意事項

①燒瓶需墊丘園甌加熱。

②燒瓶所盛液體不能超過燒瓶容量的2東也不能少于最1

③需向燒瓶中加幾粒沸石或幾片碎瓷片，防止暴沸。

④冷凝器里的冷卻水要從冷凝器的上旦進、上口出。

二、海水化學資源的開發(fā)利用

1.海水中的化學元素

——主要元素”2―>11,<)

?一.素?常.量匕素：更、地、K、Mg、Ca,S、C、F、Br、

——更」B.Sr

——微量:元素

2.海水資源的開發(fā)利用

(1)海水制鹽

I——食用

海水?食鹽

-工業(yè)原料(如生產燒堿、純堿等)

(2)從海水中制取鎂、鉀、澳及其化工產品。

「自主訓練8」

1.從海水中可獲得的在常溫下為液體的單質是（）

A.MgB.Na

C.I2D.B「2

解析：常溫下，Bn為液體單質，故選D項。

答案：D

2.（2018.雅安市期末）下列有關海水綜合利用的說法正確的是

（）

A.利用電解的方法可以從海水中獲取淡水

B.海水中含有鉀元素，只需經過物理變化可以得到鉀單質

C.海水蒸發(fā)制海鹽的過程只發(fā)生了化學變化

D.從海水中可以得到NaCl,電解熔融NaCl可制備Na

解析：通過蒸儲的方法從海水中獲取淡水，A錯誤；鉀是活潑的

金屬，需要通過電解法冶煉，B錯誤；海水蒸發(fā)制海鹽的過程只發(fā)生

了物理變化，C錯誤；海水曬鹽可得到NaCl,電解熔融NaCl可得到

Cb,D正確。

答案：D

3.判斷正誤（正確的打“，錯誤的打“X”）

（1）生埸、蒸儲燒瓶、試管均可直接加熱。（）

⑵海水中含有鎂元素，不需要經過化學變化就可獲得鎂單質。

⑶太陽能、潮汐能、波浪能都是新型能源。()

⑷從海水中獲得的物質均需發(fā)生化學變化。()

(5)在開發(fā)海水資源時，不能以犧牲環(huán)境為代價。()

答案：(1)X(2)X(3)V(4)X(5)V

微心戛感翳微我報童點深化理解

知識點H海水制鹽

1.方法：把海水引到沙灘上，利用日光和風力使水分蒸發(fā)，得

到食鹽。

2.原理：蒸發(fā)海水，使食鹽濃縮結晶。

3.食鹽用途

I飽和.鹽水I

---1----1^}---；~I氫—.鈉|

*,II制點自劑I

甌I

I冶煉僉I合成農藥I|造紙、玻璃、肥皂、紡織等|

相關化學反應：

電解

①氯堿工業(yè)：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2t+C12t

_電解

②制鈉和氯氣：2NaCl(熔融)==2Na+Cbt

占燃

③制鹽酸：H2+C12^=^=2HC1

④制漂白劑：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

⑤制純堿：NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3I+NH4cl

△

2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2t

海水占地球總儲水量的97%o若把海水淡化和化工生產

結合起來，既可以解決淡水資源缺乏的問題，又可以充分利用海洋資

源。

（1）工業(yè)上利用電解飽和食鹽水可制得重要化工產品，又稱為

“氯堿工業(yè)”。也可以電解熔融氯化鈉制得鈉和氯氣，該反應方程式

為O

（2）近年來有人提出了一種利用氯堿工業(yè)產品及氯化鈉循環(huán)治理

含二氧化硫廢氣并回收二氧化硫的方法，該方法的流程如下：

氯化鈉電解/鬻1化鈉溶液糠NaHS。,。回收世

溶液轉:;1——1——-HC）質氯化鈉（原料）

試寫出反應的化學方程式：

②,

④o

電解

【解析】（1）電解熔融NaCl的方程式為2NaCl（熔融）=2Na

+Cbto⑵該流程較清晰地展示了氯堿產品及NaCl循環(huán)治理含SO2

的廢氣并回收SO2的原理，根據(jù)要求寫出方程式即可。

一電解

【答案】（l）2NaCl（熔融）=2Na+C12t

(2)NaOH+SO2=NaHSO3

占燃

八、、

H2+CI22HC1

NaHSO3+HCl=NaCl+SO2t+H2O

核變式訓練LNaCl是海水中提取出來的一種重要物質，除食

用外，它還是一種工業(yè)原料，下列以NaCl為原料的產品（或物質）是

（）

①燒堿②純堿③金屬鈉④氯氣⑤鹽酸

A.①②③④⑤B.①②③④

C.①②③⑤D.①②④⑤

電解

解析：在氯堿工業(yè)中，通過反應2NaCl+2H2O=2NaOH+

氏t+C12t得到燒堿；也與Ck化合被水吸收可得鹽酸；2NaCl（熔

電解

融）==2Na+Cl2t得到Cl2;在制純堿工業(yè)中主要利用如下原理：

△

NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3I+NH4C1;2NaHCO3==

Na2cO3+H2O+CO2t,可制得純堿，故選A項。

答案：A

知識點A海帶中提碘

1.海帶中碘元素的檢驗

（1）關鍵反應的反應原理：2H*+2「+H2O2=l2+2H2O

(2)實驗步驟及驗證方法

|含碘(「)滴入H2O2,--------淀粉

海帶海帶灰屆藏，出維---->|1血0

灼燒（才，aq）

變藍色

2.海帶中提碘

(1)流程：海帶一浸泡一氧化一過濾一提純一碘單質

(2)主要的化學原理：C12+2KI=2KC1+I2

麾匹某同學為了驗證海帶中含有碘，擬進行如下實驗，請完

成相關問題。

(1)第1步：灼燒。操作是將足量海帶灼燒成灰燼。該過程中將

使用到的硅酸鹽質實驗儀器有(填代號：限填3項)。

A.試管B.瓷坦埸

C.蛆埸鉗D.鐵三腳架

E.泥三角F.酒精燈

G.燒杯H.量筒

(2)第2步：「溶液的獲取。操作是

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________0

(3)第3步：氧化。操作是依次加入合適的試劑。下列氧化劑最

好選用(填代號)。

A.濃硫酸B.新制氯水

C.KM11O4溶液D.H2O2

理由是O

（4）第4步：碘單質的檢驗。操作是取少量第3步的溶液，滴加

淀粉溶液，如果溶液顯藍色，則證明海帶中含碘。

【解析】本題給出實驗任務和步驟，考查學生對實驗原理的理

解，并考查學生根據(jù)實驗目的選擇正確的試劑操作完成規(guī)定“實驗”

的能力。灼燒固體通常在培期中進行，所以涉及的硅酸鹽質儀器應有

瓷卅用、酒精燈、泥三角。灼燒所得灰燼含有可溶性「的鹽，欲得其

溶液，需將第1步灼燒后的灰燼轉移到燒杯中，加入適量的蒸儲水，

充分攪拌后煮沸，再進行過濾，濾液即為含廠的溶液。將「氧化為

12,以用于第4步的檢驗，最好選用過氧化氫，因為過氧化氫作氧化

劑，還原產物為H2O且無雜質生成，反應的離子方程式為2「+比。2

+

+2H=I2+2H2O,加少量稀酸會促進反應。

【答案】（l）BEF

（2）將灰燼轉移到燒杯中，加適量蒸儲水，用玻璃棒充分攪拌，

煮沸，過濾

（3）D過氧化氫是綠色氧化劑，在氧化過程中不引進雜質，不產

生污染（不會進一步氧化單質碘）

空變式訓練2,（2018?茶陵縣第三中學期末）海帶中含碘元素。從

海帶中提取碘有如下步驟：①通入足量Cl2；②將海帶焙燒成灰后加

水攪拌；③加CCL振蕩；④用分液漏斗分液；⑤過濾。合理的操作

順序是（）

A.①②③④⑤B.②⑤①③④

C.①③⑤②④D.②①③⑤④

解析：從海帶中提取碘的操作順序為：先將海帶焙燒成灰后加水

攪拌，得到懸濁液然后過濾懸濁液得到濾液，向濾液中通入足量Cb,

然后加入CCL振蕩，最后用分液漏斗分液，故合理的操作順序是

②⑤①③④。

答案：B

知識點目海水提漠

1.工藝流程

粗浪水

2.基本操作

(1)濃縮：海水曬鹽和海水淡化的過程中副產物Bd得到濃縮。

(2)氧化：向經過酸化的濃縮的海水中通入CE，將B「氧化為Bn，

-

反應的離子方程式為C12+2Br=Br2+2Cr

(3)富集：利用浪的揮發(fā)，通入熱空氣和水蒸氣，吹出的澳蒸氣

用SO?吸收。反應的化學方程式為Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4

(4)提?。涸儆肅b將HBr氧化得到產品澳。

愈【特別提醒】

海水中提取Mg、Bn、b時均有氧化還原反應發(fā)生，且在提取

Bn和12時，氧化劑均為Cb,同樣均用有機溶劑萃取水溶液中的Bn

和12,分液后再利用蒸餡法將Br2或％與有機溶劑分開。

(2018.佛山市第一中學期中)全球海水中澳的儲藏量豐富,

約占地球溟總儲藏量的99%,故溟有“海洋元素”之稱，海水中澳含

量為65mg空氣吹出、SO2吸收法工藝流程如下：

11灼燒1-------1②加熱|水溶液(H.aq)

:/H二,()型"變藍色|

(1)步驟③的離子方程式：0

(2)步驟⑤中澳蒸氣冷凝后得到液澳與漠水的混合物，可利用它

們的相對密度相差很大的特點進行分離。分離儀器的名稱是

(3)澳水混合物II中溶有一定量的氯氣，因此在步驟⑤中可將蒸

播產生的氣體通過_______(填試劑名稱)溶液，以除去氯氣。

(4)步驟⑤的蒸儲過程中，溫度應控制在80?90℃。溫度過高或

過低都不利于生產，請解釋原因_________________________o

【解析】(1)步驟③中二氧化硫把澳單質還原為澳離子，反應

+-

的離子方程式為Br2+SO?+2H2O=4H+2Br+SOfo(2)步驟⑤中

漠蒸氣冷凝后得到液澳與澳水的混合物，可利用它們的相對密度相差

很大的特點進行分離，分離方法是分液，因此分離儀器的名稱是分液

漏斗。(3)氯氣具有強氧化性，能把澳離子氧化為單質澳，因此在步

驟⑤中可將蒸餡產生的氣體通過澳化鉀溶液，以除去氯氣。(4)由于

溫度過高，大量水蒸氣被蒸出，澳蒸氣中水增加；溫度過低，澳不能

完全蒸出，產率低，因此步驟⑤的蒸儲過程中，溫度應控制在80~

90℃o

f

【答案】（1）Br2+SO2+2H2O=4H+2Br-+SOf（2）分液漏

斗（3）浪化鉀（或其他含Br一的鹽類物質）（4）溫度過高，大量水蒸氣

被蒸出，澳蒸氣中水增加；溫度過低，浪不能完全蒸出，產率低

卒變式訓練3,海水提澳過程中將Bd氧化成Br2,可向其中加

入氧化劑，合適的是（）

A.酸性KMnCU溶液B.氯水

C.FeCb溶液D.碘水

解析：Fe3+和卜的氧化性都不如Bn強，故C、D錯誤，雖然酸

性KMnO4溶液能氧化Br-,但不適合工業(yè)生產,因為KMnO4價格較

貴。

答案：B

髓豫渡豚廣瀚一."，『?二;，：:現(xiàn)學現(xiàn)用小譙身孑

1.下列關于海水的知識不正確的是（）

A.海水資源的利用包括海水水資源利用和化學資源利用

B.海水既苦又澀，不能直接利用

C.海水中某些金屬元素總儲量很大，但富集程度卻很低

D.海水淡化應同化工生產結合，同能源技術結合

解析：海水可以直接利用，如作循環(huán)冷卻水，B項不正確。

答案：B

2.下列敘述不正確的是（）

A.地球上99%的澳元素以澳單質的形式存在于海洋中

B.在每升海水中含量低于1mg的元素稱為海水中的微量元素

C.海水是鋰元素的一個重要來源

D.世界上生產的鎂大部分來自于海水

解析：海水中澳元素以B「形式存在，海水中不存在澳單質，A

項錯誤。

答案：A

3.若將海水淡化作飲用水使用，下列方法在原理上完全不可行

的是（）

A.加明磯使海水中的鹽分沉淀而淡化

B.利用太陽能使海水蒸儲淡化

C.利用電滲析法可以獲取淡化的飲用水

D.將海水通過離子交換樹脂，以除去所含離子

解析：明磯只能使海水中的懸浮物沉淀下來，不能使可溶性的鹽

轉化為沉淀，不能使海水淡化，A項不可行。

答案：A

4.海藻中含豐富的、以離子形式存在的碘元素。下圖是實驗室

從海藻里提取碘的流程的一部分

理

后期處

含碘有

海藻含碘水

晶體碘

①

-

液-

子溶

機溶液

的溶液

灰懸?

濁液

）

（

的是

正確

判斷

下列

全

行完

否進

應是

的反

驟②

驗步

液檢

粉溶

用淀

A.可

醇

是乙

溶劑

有機

入的

中加

驟③

B.步

過濾

作是

的操

驟④

C.步

液

取分

濾、萃

別是過

操作分

、③的

驟①

D.步

驗溶

應檢

完全，

否進行

反應是

H

成了

否生

驗是

可檢

：A項

解析

，故萃

水互溶

乙醇與

；B項

錯誤

完全，

則反應

無1一

，若

有「

是否

液中

餡，

為蒸

作應

④的操

項步驟

誤；C

，錯

機溶劑

L等有

用CC

應選

取劑

。

正確

；D項

錯誤

：D

答案

取過

，提

漠和鎂

以提取

海水可

）利用

學期末

第一中

?九江

018

5.（2

下：

程如

Cl

溶液

SO2水

空氣

Ch

2

匚業(yè)雙

(OH)